地基基础事故分析与处理案例分析

地基基础质量事故分析与处理案例

案例1

1 工程概述

北京百盛大厦二期工程，基坑深15米，采用桩锚支护，钢筋混泥土灌注桩直径为800mm，桩顶标高—3.0m，桩顶设一道钢筋混泥土圈梁，圈梁上做3m高的挡土砖墙，并加钢筋混泥土结构柱。在圈梁下2m处设置一层锚杆，用钢腰梁将锚杆固定，其实锚杆长20m，角度15度到18度，锚筋为钢绞线。

该场地地质情况从上到下依次为：杂填土，粉质粘土，粘质粉土，粉细砂，中粗砂，石层等。地下水分为上层滞水和承压水两种。

基坑开挖完毕后，进行底版施工。一夜的大雨，基坑西南角30余根支护桩折断坍塌，圈梁拉断，锚杆失效拔出，砖护墙倒塌，大量土方涌入基坑。西侧基坑周围地面也出现大小不等的裂缝。

2 事故分析

2.1 锚杆设计的角度偏小，锚固段大部分位于粘性土层中，使得锚固力较小，后经验算，发现锚杆的安全储备不足。

2.2 持续的大雨使地基土的含水量剧增，粘性土体的内摩擦角和粘聚力大大降低，导致支护桩的主动土压力增加。同时沿地裂缝（甚至于空洞）渗入土体中的雨水，使锚杆锚固端的摩阻力大大降低，锚固力减小。

2.3 基坑西南角挡土墙后滞留着一个老方洞，大量的雨水从此窜入，对该处的支护桩产生较大的侧压力，并且冲刷锚杆，使锚杆失效。

3 事故处理

事故发生后，施工单位对西侧桩后出现裂缝的地段紧急用工字钢斜撑支护的圈梁，阻止其继续变形。西南角塌方地带，从上到下进行人工清理，一边清理边用土钉墙进行加固。

案例2

1 工程概况

某渔委商住楼为322层钢筋混凝土框筒结构大楼，一层地下室，总面积23150平方米。基坑最深出（电梯井）-6.35M

该大楼位于珠海市香洲区主干道凤凰路与乐园路交叉口，西北两面临街，南面与市粮食局5层办公楼相距3～4M，东面为渔民住宅，距离大海200M。

地质情况大致为：地表下第一层为填土，厚2M；第而层为海砂沉积层，厚7M；第三层为密实中粗砂，厚10M；第四层为黏土，厚6M；-25以下为起伏岩层。地下水与海水相通，水位为-2.0M，砂层渗透系数为K=43.2～51.3m/d。

2 基坑设计与施工

基坑采用直径480MM的振动灌注桩支护，桩长9M，桩距800MM，当支护桩施工至粮食局办公楼附近时，大楼的伸缩缝扩大，外装修马赛克局部被振落，因此在粮食局办公楼前作5排直径为500MM的深层搅拌桩兼作基坑支护体与止水帷幕，其余区段在震动灌注桩外侧作3排深层搅拌桩*（桩长11～13M，相互搭接50～100MM），以形成止水帷幕。基坑的支护桩和止水桩施工完毕后，开始机械开挖，当局部挖至-4M时，基坑内涌水涌砂，坑外土体下陷，危及附近建筑物及城市干道的安全，无法继续施工，只好回填基坑，等待处理。

3 事故分析

止水桩施工质量差是造成基坑涌水涌砂的主要原因。基坑开挖后发现，深层搅拌止水桩垂直度偏差过大，一些桩根本没有相互搭接，桩间形成缝隙、甚至为空洞。坑内降水时，地下水在坑内外压差作用下，穿透层层桩间空隙进入基坑，造成基坑外围水土流失，地面

塌陷，威胁临近的建筑物和道路。另外，深层搅拌桩相互搭接仅50MM，在桩长13M的范围内，很难保证相临的完全咬合。

从以上分析可见，由于深层搅拌桩相互搭接量过小，施工设备的垂直度掌握不好，致使相临体不能完全弥合成为一个完整的防水体，所以即使基坑周边作了多排（3～5排）搅拌，也没有解决好止水的问题，造成不必要的经济损失。

4 事故处理

4.1采用压力注浆堵塞桩间较小的缝隙，用棉絮包海带堵塞桩间小洞。用砂白为堰堵砂，导管引水，局部用灌注混凝土的方法堵塞桩间大洞。

4.2在搅拌桩和灌注桩桩顶做一到钢筋混凝土圈梁，增加支护结构整体性。

4.3在基坑外围挖宽0.8M、深2.0M的渗水槽至海砂层，槽内填碎石，在基坑降水的同时，向渗水槽回灌，控制基坑外围地下水位。

通过采取以上综合处理措施，基坑内涌砂涌水现象消失，基坑外地面沉陷得以控制，确保了相临建筑物和道路的安全。

案例3

1 工程概况

温州某工程位于市心十字路口，基坑平面呈“L”形，开挖深度5.75M。该工程地面以下为流塑状淤泥土，厚达25M以上。支护结构采用悬臂式钻孔浇桩，桩径600，桩长15M，间距1000，桩顶作300高钢筋混凝土圈梁。该工程土方从中间向两端开挖，土方挖至1/3时，靠近马路一侧的支护桩整体倾斜，最大桩顶位移达750MM，压顶圈梁多处断裂，人行道大面积塌陷，靠近支护桩的14根工程桩（Φ800的钻孔灌注桩）也随之断裂内移，造成较大的经济损失。

2 事故分析

2.1 设计参数选择不当。设计计算时选用固结排水剪强度指标，这对于没有任何降排水措施的淤泥土质土，该参数的选择显然偏大，从而使得支护结构设计的安全储备过小，甚至于危险。一般对淤泥土中支护结构计算宜选用直剪或不排水三轴试验所提供的强度指标，如勘察单位没提供该数数据，对应固结排水剪的张度指标进行修正。

2.2由于淤泥图渗透性较差，故设计时没考虑止水措施，且间距过大（桩间净距400MM）。尽管淤泥土的渗透性很小，但流塑状的淤泥土在渗透水压的作用下，极易造成“流土”现象。从本工程支护桩外人行道大面积下陷的现象分析，土方开挖过程中产生大量流土（坑底隆起）。工程桩的断裂主要是由于土体的滑坡所造成。

2.3施工单位考虑带原支护桩设计采用悬臂结构不安全，在土方开挖到一半深度时用现有的型钢作临时支撑，但支撑长细比过大（截面尺寸400MM×400MM，长17M），造成支撑受压后失稳，没有起到相应的作用。

3 事故处理

该工程采取以下措施进行补救：

将底板分三块施工，留两条垂直工缝，施工缝处设计钢板止水带，已开挖部分先清理后浇筑板底，然后再开挖另外两块土方，避免坑底土体暴露时间过长。

对于后开挖的部分，在-2.5M处设钢筋混凝土圈梁一道，然后每隔6M左右设一道型钢支撑，并设连系杆控制长强比，防止失稳，两端部设钢筋混凝土角撑。

南边及东边均有旧建筑，距离约有8M，为防止桩间挤土面危害旧房，在围护桩外打2排Φ600水泥搅拌桩用于汁水挡土，水泥掺量13%，并掺加2%的石膏快凝。

对于断裂的工程桩，采用沉井作围护下挖至断裂处，清理上部断桩后用高一等级混凝土接至设计标高，并在施工时随时注意观察坑底有无涌土或隆起现象。

经过以上措施，该地下室工程得以顺得实施。